红外末制导高速飞行器导引头参数综合设计研究

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1、2011年第6期导弹与航天运载技术No．6201l总第316期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo．316文章编号：1004-7182(2011)06-001i-04红外末制导高速飞行器导引头参数综合设计研究陈新民1，余颖1·2(1．北京临近空间飞行器系统工程研究所，北京，100076；2．空间物理重点实验室，北京，100076)摘要：高速飞行器的弹道特点和结构特点对红外末制导的设计提出了较为苛刻的要求，导引头工作受目标特性、飞行弹道、头部空间、机动气动特性，控制系统的信息处理能力等

2、多个总体因素制约，导引头参数的综合设计成为了总体初步方案设计的关键。总结提炼了红外末制导方案设计中与总体设计密切相关的设计要素，对各设计要素的关键指标与评价方法进行了研究，明确了红外末制导飞行器总体设计初期对各子系统设计需求．关键词：红外末制导；导引头；指标分析；总体设计中图分类号：V423．9文献标识码：AStudyonParametersSyntheticDesignofInfraredSeekerforHighSpeedAircraftTerminalGuidanceChenXinminl，YuYi

3、n91t2(1．BeijingInstituteofNearspaceVehicle’SSystemsEngineering,Beijing,100076；2．ScienceandTechnologyonSpacePhysicsLaboratory，Beijing,100076)Abstract：Trajectoryandstructurecharacteristicsofhi．ghspeedguidedaircraft晰ngnewdesireforinfraredseekerterminalguidan

4、cedesign．Infraredseekercapabilityisrestrictedbyvariousgeneralfactors，suchasinfraredtargetcharacteristics，flighttrajectory,headspace，pneumaticcharacteristics，andinformationprocesscapabilityofcontrolsystem．Syntheticdesignforseekersystemparametersbecomesthek

5、eyofprimaryconceptsystemscheme．Thispapersumsupessentialsofinfraredterminalguidancedesignwhichiscloselyrelatedwithmissiledesign．Thekeyindexandevaluationmethodsfortheseessentialsarepresentedherein．Soitisclearaboutsubsystemdesigndesireatinitialstageofaircraf

6、tgeneraldesign．KeyWords：Infraredterminalguidance；Seeker；Indexanalysis；MissilegeneraldesignO前言高速飞行红外成像末制导系统的设计是一项复杂的系统工程。稠密大气层内的高速飞行，引起的气动光学效应对红外成像探测产生严重影响【lJ：为确保脱靶量，对飞行器姿态响应时间和机动过载提出了明确要求：小长细比的头部结构对红外导引头口径形成严格约束；导引头自身核心器件水平直接制约了导引头的设计。本文针对红外末制导高速飞行器导引头的参数

7、综合设计进行了系统研究，从高速情况下目标红外特性的探测入手，结合飞行器总体参数对制导控制系统设计进行需求分析，综合考虑了目标特性、弹道、头部空间、控制等多种因素对红外导引头末制导性能的影响，明确了红外末制导飞行器总体设计初期与红外导引头性能密切相关的总体设计要素。l红外末制导参数综合设计构架根据末制导系统的逻辑构成可以将系统分解成3个基本子系统：滤波及导引律，导引头和姿态控制系统。导引头用于实现对目标的准确探测，形成弹目视线相关信息并输出给弹上计算机，弹上计算机再将视线相关信息进行滤波和综合形成制导控制指

8、令，最后由姿态控制系统实现对飞行器的需用过载【2J。本文提出的红外末制导系统参数综合设计流程如图l所示，包括了由目标背景和气动光学效应对红外导引头探测影响和弹道机动约束，并根据导引头输出收稿日期：2011．06-05作者简介：陈新民(1972-)，男．博士生，研究员．主要研究方向为武器系统总体设计12导弹与航天运载技术2011年信号、滤波和导引律、姿态驾驶仪设计对脱靶量进行分析，明确满足命中精度要求的红外末制导关键参数相关的总